生物炭和堆肥联合修复重金属和有机物污染土壤的研究进展

生物炭和堆肥可以有效的减少有机废物的容积,适用于土壤修复,被认为是高效的废物管理策略。本文综述了在生物炭和堆肥联合修复重金属污染土壤过程中两者的相互作用。在堆肥过程中,添加生物炭可以改变堆肥过程中的物理化学变化,微生物群落和结构,有机质的腐殖化过程以及恶臭气体的释放。同时,生物炭的添加改变了堆肥过程中营养元素的含量和土壤阳离子交换容量以及有机质含量,进而影响微生物的活性。另一方面,生物炭在堆肥化过程中,其物理化学性质和表面官能团发生了改变。生物炭和堆肥的相互作用增强了污染土壤的修复效果。基于以上内容,文章进一步探讨了该领域未来研究的重点,以期对复合型污染土壤修复方面的工作提供参考。     

土壤硝酸盐污染的生物修复试验研究

文章采用反硝化细菌Klebsiellasp.DB-1为实验菌株,分别利用玉米秸秆、稻草、芦苇、蒲苇作为固体碳源,进行土壤硝酸盐污染的生物修复实验研究,目的是将农作物秸秆的综合利用与土壤硝酸盐污染生物修复相结合,寻求一种简单而廉价的土壤硝酸盐污染修复方法,为大面积修复硝酸盐污染的土壤提供实验基础。结果表明,反硝化细菌Klebsiellasp.DB-1能够利用这4种秸秆进行硝酸盐污染土壤的生物修复,效果都较好,其中蒲苇最佳;最佳蒲苇添加量是每100 g土壤中5 g;在土壤中w硝酸盐氮为200~250 mg/kg情况下,菌株能将其降低到20 mg/kg以下(108 h);保持土壤中性环境更利于菌株利用秸秆碳源去除硝酸盐氮。     

生物炭对土壤修复的研究进展

我国农业已逐步由粗放型经营转变为集约型经营,绿色低碳模式逐渐成为农业发展的新方向。生物炭是一种新型生物材料,主要以农业废弃物为原材料经高温加工而成,富含碳元素及其他植物所需的微量元素,孔隙结构发达,表面积巨大,对土壤具有修复作用。生物炭的优良性质使其近年来在农业生产和生态环境保护方面得到了广泛应用和关注。重点综述了生物炭对土壤性质（pH和田间持水量）、土壤养分、土壤酶活性以及土壤微生物群落的影响,对国内外研究动态和研究热点进行了简要归纳,通过思考和分析,对生物炭未来的研究方向提出合理建议,以期为今后生物炭的深入研究提供依据。     

利用生物炭与石灰钝化(修复)琼北土壤中的铬污染

通过室内培养试验,研究了石灰、生物炭和石灰+生物炭三种改良剂对琼北土壤中铬污染的修复情况.结果表明:石灰、生物炭和石灰+生物炭三种改良剂对琼北铬污染土壤均有钝化(修复)作用,钝化剂对土壤中有效态铬的钝化效率为:生物炭+石灰>石灰>生物炭,其中,生物炭对铬的稳定效率为23%～46%;石灰为30%～54%,生物炭+石灰为38%～60%;除了B₃处理外,三种钝化剂对有效态铬含量的降低程度随钝化剂含量的增加而增大,且生物炭对铬污染土壤的最佳投加剂量为2%.生物炭对重金属铬的钝化主要是依靠提高土壤pH值及其表面的吸附效应.石灰的加入提高了土壤的pH,增加了土壤对铬的吸附能力,降低了铬的有效性,从而降低了土壤的重金属污染程度.     

玉米和小麦秸秆生物炭对土壤重金属污染修复实验研究

为揭示不同秸秆生物炭对土壤中重金属污染修复的效果和机理,文章取矿山附近农田酸性土壤,以质量比5％ 分别施加玉米秸秆生物炭(maize biochar,MBC)和小麦秸秆生物炭(wheat biochar,WBC),并在培养10、25、40、55 d后取样分析土壤物理、化学性质和重金属形态变化,比较2种生物炭对Hg、Cd...     

半干旱区铬污染土壤还原-稳定化修复试验研究

以还原-稳定化修复技术对半干旱区铬污染土壤进行室内模拟修复试验,探究修复剂种类、投加量、水土比和养护时间对铬污染土壤修复效果的影响.结果表明：FeSO₄是对土壤中总Cr和Cr(VI)的稳定效率最高的还原剂,最佳还原条件为2.5倍理论反应量、50%的水土比和7 d的养护时间,在此还原条件下土壤中总Cr和Cr(VI)的稳定效率分别达到98.90%、99.22%.此时土壤中总Cr和Cr(VI)浸出浓度均符合污水综合排放标准.最佳还原-稳定化联合修复条件为2.5倍理论反应量FeSO₄+5%土壤质量比生石灰,还原-稳定化修复后土壤中总Cr和Cr(VI)浸出浓度与Cr(VI)含量分别为0.222 mg/L、0.216 mg/L、26.645 mg/kg,符合污水综合排放标准及建设用地土壤污染风险管控标准,经DTPA和EDTA提取的有效态Cr(VI)含量分别为0.673 mg/kg、2.795 mg/kg,且与Cr(VI)浸出浓度呈极显著正相关.此外,还原-稳定化修复后,可交换态和碳酸盐结合态铬的含量百分比显著降低,残渣态铬的含量百分比明显增加.     

醋渣生物炭对土壤铬修复及苋菜萌发的影响

为了缓解重金属铬(Cr)给农田和作物带来的负面影响,将2%醋渣生物炭、2%市售土壤调理剂、基肥(由硫酸钾、磷酸二氢铵和尿素构成,施用量分别为0.05%、0.08%和0.08%)、2%醋渣生物炭+基肥施用于Cr污染的土壤中,对比各处理组对土壤修复及苋菜萌发的作用．结果表明：与对照组(5.12%)相比,醋渣生物炭可降低土壤弱酸可提取态Cr的相对含量(4.19%),但其他处理组会不同程度提升土壤中弱酸可提取态Cr的含量,土壤中弱酸可提取态Cr含量与pH(r=0.74)、脲酶活性(r=0.81)呈正相关,与过氧化氢酶活性呈负相关(r=-0.55)．醋渣生物炭可减轻弱酸可提取态Cr对苋菜幼苗的胁迫作用,使苋菜幼苗长势最佳(其干质量是对照组的3.5倍),作用效果优于市售土壤调理剂．该结果为耕地重金属钝化和作物生长研究提供了技术支持．     

生物炭修复技术在铅污染土壤及植物生长中的应用研究

为了探讨生物炭对铅污染土壤的修复效果,以耕作农田土壤为供试土壤,分别向其中加入200mg·L~(-1)与1 000mg·L~(-1)铅溶液进行人为污染,采用1%、5%生物炭修复剂BC400(中药渣生物炭与花生壳生物炭1:1)进行修复处理,分析测定了印度芥菜(Brassica juncea)生长前后土壤pH值、土壤铅含量、种子萌发率以及植物体内铅含量的变化.研究结果发现,人为加铅污染后,土壤pH值下降、NH_4NO_3浸提态铅含量上升、植物株高、茎粗均下降,植物体内重金属含量上升.加入生物炭修复剂后,可有效改善土壤pH值,提高种子萌发率及植株的高度和茎的粗度,显著降低NH_4NO_3浸提态铅含量、植物铅含量,且5%生物炭修复剂的改善效果优于1%.生物炭应用可铅污染土壤,有效降低重金属对植物生胁迫作用,可用于重金属污染土壤的生物修复.     

土壤重金属污染生物修复技术研究进展

从生物修复的概念和重金属污染土壤的方式出发,对重金属污染土壤植物修复和微生物修复两个方面的一般原理、方法和研究动态进行了综述,指出:重金属污染土壤生物修复基本上处于试验开发阶段,其今后研究的重点为探索超积累植物修复的机理,开发土壤改良剂和生物吸附剂以增加效益,超积累植物生物学性状的改善和微生物基因工程菌的构建,以生物修复为核心的联合修复作用的发挥及生物修复指标体系的建立.可以预料,重金属污染土壤生物修复具有很大的发展前景.     

铬污染土壤浸泡与无水电解电动联合修复实验

对TCr质量分数为2 312 mg/kg的污染土壤进行7轮蒸馏水预浸泡处理,然后再进行无水电解电动修复.污染土壤经过水浸泡、85.4 h和203 h的无水电解电动修复后,TCr去除率分别为45％、67％和84％,表明预浸泡处理可以显著降低铬污染土壤电动修复的负荷.通过采用铁阳极和CuSO4阴极工作液,抑制水的电解,使Fe2+离子和SO42-离子分别替代H+离子和OH-离子进入土壤,可以提高铬(Ⅵ)的电迁移数,提高铬污染土壤电动修复的电流效率.     

基于多点位分析的铬污染土壤电动修复研究

采用电动修复法对铬含量为600 mg/kg的污染土壤进行了处理,基于多点位分析研究了修复时间和修复电压对铬迁移规律、价态转化和形态转化的影响规律。结果表明：随着修复电压和修复时间的增加,铬的迁移率提高,当修复电压为30 V,修复时间为14 d时,土壤中的Cr(T)含量下降至200 mg/kg以下,低于我国土壤环境质量标准(GB 15618-1995)中二级农业用地的限值;修复完成后,土壤中大部分的Cr(VI)转化为Cr(III),可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态等不稳定态向有机物结合态及残渣态等稳定态转化,铬的环境风险(物理流动性和生态风险)降低。     

土壤重金属污染与植物修复研究进展

概述了重金属污染土壤植物修复的概念、特点,综述了近年国内植物修复主要研究进展,探讨了植物修复技术目前尚存在的某些不足及今后努力的方向。     

凹凸棒石修复镉污染的土壤

受到镉污染的农作物会危害人类的健康。农作物的镉污染是土壤中的镉迁移造成的。通过等温吸附试验和盆栽试验，研究了凹凸棒石对Cd^2 的吸附及对镉污染土壤上玉米生长的影响。试验表明，凹凸棒石对Cd^2 有很好的吸附作用，在镉污染土壤中添加少量的凹凸棒石可使玉米的镉中毒程度降低，促进玉米生长。因此，可利用凹凸棒石进行镉污染土壤的原位修复，达到治理土壤污染的目的。     

土壤固化/稳定化修复技术应用研究进展

 固化/稳定化（S/S）技术作为一种高效的固体废物处理技术近年来在污染土壤修复领域备受关注。本文介绍了土壤S/S修复技术的概况,其针对的污染物不仅包括重金属,也包括其他有机污染物。常用的土壤S/S修复材料主要有硅酸盐水泥类材料及各类添加剂;常用的土壤S/S修复技术分为异位和原位2种操作方式。结合美国超级基金修复项目报告,对土壤S/S修复技术在国内外污染土壤修复领域的应用情况进行介绍和分析。针对土壤S/S修复技术的优缺点,对该技术未来的发展需求进行了展望。     

海泡石修复重金属Pb、Zn、Cd复合污染的土壤

为研究海泡石对重金属Pb、Zn、Cd复合污染土壤的修复效果,通过盆栽实验,分析了海泡石对植物生物量,植物体内重金属浓度、P浓度以及土壤中重金属形态的影响。结果表明：重金属污染土壤中添加海泡石可显著促进玉米的生长及玉米对P的吸收,抑制土壤对重金属Pb、Zn、Cd的吸收。海泡石可显著降低土壤可交换态重金属浓度,增加碳酸盐结合态、铁锰氧化态、有机物结合态和残渣态重金属浓度,从而抑制植株对重金属的吸收,有效阻隔重金属在土壤-植物系统内的迁移。该物质具有较大的比表面积和较强的吸附能力,对重金属离子的吸附属于表面络合吸附和离子交换吸附,对重金属复合污染土壤具有较好的修复效果。     

凹凸棒石修复铜污染土壤

通过室内盆栽实验,研究了凹凸棒石对铜污染土壤的修复效果,结果表明,铜污染土壤中添加凹凸棒石,与对照相比,可显著降低植株对铜的生物有效性。添加5g凹凸棒石,植株总干重增加了35．62％,地上部铜含量降低了29．08％,地下部铜含量降低了30．01％。因此,可利用凹凸棒石进行铜污染土壤的原位修复。     

汞污染土壤修复技术的研究进展

在造成土壤污染的重金属中,汞以其来源多、传播广、毒性大等特点,已经引起世界各国环境工作者的高度重视.随着近代工业的发展,土壤系统中汞的排放量增长显著,对土壤环境安全造成较大的威胁,也对土壤修复工作提出迫切的要求.结合土壤修复技术研究现状,本文分别对汞的来源、土壤中汞的主要赋存状态及修复方法进行综述,重点介绍不同汞污染土壤的修复方法,如淋洗法、稳定化/固化法、热处理法、电动修复法、纳米技术法、生物修复法等国内外最新研究进展,并对今后汞污染土壤的修复技术提出展望,为从事土壤修复、环境保护与治理的科研工作者提供有效参考.     

污染土壤热修复技术及其对土壤性质的影响

分析了8种典型的土壤热修复技术的修复效果和成本;从可持续化修复的角度出发,探讨了热修复技术对土壤pH、有机质组成、矿物结构、生物结构等造成的不同程度的影响;探究了热修复后土壤的再利用途径。